(57)【要約】      （修正有）【課題】電池エネルギーの利用を改善する、電池システムのための電圧等化装置および電圧等化方法を提供する。【解決手段】装置は、一次巻線、磁心および複数の二次巻線を含んでいる相互誘導器あるいは変圧器と、上記一次巻線に直列に接続された第１スイッチであって、この第１スイッチと上記一次巻線とが電池システムと並列に接続されている第１スイッチと、それぞれが上記二次巻線に直列に接続された複数の第２スイッチであって、これらの第２スイッチと上記二次巻線とが電池セルと並列に接続されている第２スイッチと、上記電池システムにおけるそれぞれの電池セルの電圧を試験するとともに上記第１スイッチおよび上記第２スイッチのオフおよびオンを制御するように構成された電圧等化制御回路とを含んでいる。【選択図】図２
2010124682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つ以上の直列電池セルを備えた電池システムのための電圧等化装置であって、
一次巻線、磁心および複数の二次巻線を備えている相互誘導器あるいは変圧器と、
前記一次巻線に直列に接続された第１スイッチであって、この第１スイッチと前記一次巻線とが前記電池システムと並列に接続されている第１スイッチと、
それぞれが前記二次巻線と直列に接続された複数の第２スイッチであって、これらの第２スイッチと前記二次巻線とが前記電池セルと並列に接続されている第２スイッチと、
前記電池システムにおけるそれぞれの電池セルの電圧を試験するとともに前記第１スイッチおよび前記第２スイッチのオフおよびオンを制御し、前記電池システムが充電される場合には、最も高い電圧の電池セルと並列な第２スイッチをオンにし、第１設定時間の後に、最も高い電圧の前記電池セルと並列な前記第２スイッチをオフにし、前記第１スイッチをオンにするように構成された電圧等化制御回路と
を備えている電池システムのための電圧等化装置。
【請求項２】
前記電圧等化制御回路は、前記電池システムが放電される場合には、前記第１スイッチをオンにし、かつ、第２設定時間の後に、前記第１スイッチをオフにするとともに最も低い電圧の電池セルと並列な第２スイッチをオンにするように、さらに構成されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記電圧等化制御回路は、
前記電池システムが充電されるのかそれとも放電されるのかを判定するとともに状態信号を生成する判定ユニット、
前記電池システムにおけるそれぞれの電池セルの電圧を試験するように構成された電圧試験ユニット、および、
前記判定ユニットと前記電圧試験ユニットとに接続され、前記電池システムが充電される場合に、最も高い電圧の前記電池セルと並列な前記第２スイッチをオンにして、前記第１設定時間の後に、最も高い電圧の前記電池セルと並列な前記第２スイッチをオフにするとともに前記第１スイッチをオンにし、あるいは、前記電池システムが放電される場合に、前記第１スイッチをオンにして、前記第２設定時間の後に、前記第１スイッチをオフにするとともに最も低い電圧の電池セルと並列な前記第２スイッチをオンにするように、構成された制御ユニット
を備えている請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記電圧等化制御回路は、
前記制御ユニットに接続され、前記電池システムが充電される場合に、前記第１スイッチが第３設定時間だけオンとなった後に前記第１スイッチをオフにし、あるいは、前記電池システムが放電される場合に、最も低い電圧の前記電池セルと並列な前記第２スイッチが第４設定時間だけオンとなった後に前記第２スイッチをオフにするように、構成されたリセットユニット
をさらに備えている請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記第１スイッチおよび前記第２スイッチは、三極管、あるいは金属酸化膜半導体電界効果トランジスター、すなわちＭＯＳＦＥＴである請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記電圧等化制御回路は、
前記電池システムにおけるそれぞれの電池セルの電圧を試験するように構成された電圧試験ユニット、および、
前記判定ユニットと前記電圧試験ユニットとに接続され、前記電池システムが充電される場合には、最も高い電圧の前記電池セルと並列な前記第２スイッチをオンにして、前記第１設定時間の後に、最も高い電圧の前記電池セルと並列な前記第２スイッチをオフにするとともに前記第１スイッチをオンにするように、構成された制御ユニット
を備えている請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記電圧等化制御回路は、
前記制御ユニットに接続され、前記電池システムが充電される場合に、前記第１スイッチが第３設定時間だけオンとなった後に前記第１スイッチをオフにするように構成されたリセットユニット
をさらに備えている請求項１に記載の装置。
【請求項８】
３つ以上の直列電池セルを備えた電池システムのための電圧等化装置であって、
一次巻線、磁心および複数の二次巻線を備えている相互誘導器あるいは変圧器と、
前記一次巻線に直列に接続された第１スイッチであって、この第１スイッチと前記一次巻線とが前記電池システムと並列に接続されている第１スイッチと、
それぞれが前記二次巻線に直列に接続された複数の第２スイッチであって、これらの第２スイッチと前記二次巻線とが前記電池セルと並列に接続されている第２スイッチと、
前記電池システムにおけるそれぞれの電池セルの電圧を試験するとともに前記第１スイッチおよび前記第２スイッチのオフおよびオンを制御し、かつ、前記電池システムが放電される場合に、前記第１スイッチをオンにして、第２設定時間の後に、最も低い電圧の電池セルと並列な第２スイッチをオンにするように構成された電圧等化制御回路と
を備えている電池システムのための電圧等化装置。
【請求項９】
前記電圧等化制御回路は、
前記電池システムにおけるそれぞれの電池セルの電圧を試験するように構成された電圧試験ユニット、および、
前記判定ユニットと前記電圧試験ユニットとに接続され、前記電池システムが放電される場合に、前記第１スイッチをオンにして、前記第２設定時間の後に、前記第１スイッチをオフにするとともに、最も低い電圧の前記電池セルと並列な前記第２スイッチをオンにするように、構成された制御ユニット
を備えている請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記電圧等化制御回路は、
前記制御ユニットに接続され、前記電池システムが放電される場合に、最も低い電圧の前記電池セルと並列な前記第２スイッチが第４設定時間だけオンとなった後に最も低い電圧の前記電池セルと並列な前記第２スイッチをオフにするように構成されたリセットユニット
をさらに備えている請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
３つ以上の直列電池セルを備えた電池システムのための電圧等化方法であって、
前記電池システムが充電されるのかそれとも放電されるのかを判定することと、
前記電池システムにおけるそれぞれの電池セルの電圧を試験することと、および
前記電池システムが充電される場合に、最も高い電圧の電池セルと並列な第２スイッチをオンにして、最も高い電圧の電池セルと並列な前記第２スイッチが第１設定時間だけオンとなった後、最も高い電圧の電池セルと並列な前記第２スイッチをオフにし、かつ、前記電池システムと並列な第１スイッチをオンにし、あるいは、前記電池システムが放電される場合に、前記電池システムと並列な前記第１スイッチをオンにして、前記第１スイッチが第２設定時間だけオンとなった後に前記第１スイッチをオフにし、かつ、最も低い電圧の電池セルと並列な前記第２スイッチをオンにすることと
を含み、
前記第２スイッチはそれぞれ、相互誘導器あるいは変圧器の二次巻線に直列に接続され、前記第２スイッチおよび前記二次巻線は前記電池セルと並列に接続されている
電池システムのための電圧等化方法。
【請求項１２】
前記電池システムが充電される場合に、前記第１スイッチが第３設定時間だけオンとなった後に前記第１スイッチをオフにし、あるいは、前記電池システムが放電される場合に、最も低い電圧の電池セルと並列な前記第２スイッチが第４設定時間だけオンとなった後に最も低い電圧の電池セルと並列な前記第２スイッチをオフにすることと
をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、「電池システムのための電圧等化装置および電圧等化方法」という発明の名称が付けられて２００８年１１月１９日に提出され、その内容がそれらの全体としての参照によってこの明細書の中にすべて組み入れられている中国出願第２００８１０１８１３３０．Ｘ号の優先権を主張するものである。
【０００２】
この発明は、直列電池セルから作られた電池システムへ適用することのできる電圧等化技術に関するものであり、さらに詳しくは、電池システムのための電圧等化装置および電圧等化方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
一般に使用されている充電式蓄電池は単電池セルの電圧が低いことに特徴がある。例えば、鉛蓄電池の単電池セル電圧は２．０ボルト（Ｖ）であり、リチウムイオン電池の単電池セル電圧は３．７Ｖであり、ニッケル水素電池の単電池セル電圧は１．２Ｖである。高電圧電源が必要とされるシステムでは、同一種類の複数の電池は高電圧を供給するために直列に配置しなければならない。例えば、通信システムでは、１２Ｖの電池パックを形成するために１つのグループ当たり通常は６個の鉛蓄電池（電池）を配置し、次いで、４つの電池パックを直列に配置して、４８Ｖの電池システムを形成する。ラップトップ型コンピュータでは、３〜４個のリチウムイオン電池を通常は直列に配置して、１１．１Ｖあるいは１４．８Ｖの電池システムを形成する。しかしながら、単電池セルごとに電圧および電気的特徴が異なっているため、あるグループにおける電池ごとの電圧は必然的に異なっているであろう。この差異は放電および充電の周期の後にますます顕著になり、その結果、直列電池システムの実用寿命および信頼性に影響を及ぼす。このことを考慮すると、直列電池システムに電池電圧等化制御回路が一般に加えられることで、ある電池グループにおける個々の電池どうしの間における電圧差が減少し、従って、その電池システムの周期的寿命および信頼性が増大する。
【０００４】
最も広く使用されている電池電圧等化制御回路には、受動等化方式が採用されている。それぞれの電池セルは抵抗器およびスイッチに並列に接続されている。スイッチはこの電圧等化制御回路によって制御され、この電圧等化制御回路は、すべての電池セルの電圧を監視するとともに、いずれかの電池セルの電圧が異常であることがわかった場合には適用可能なスイッチを制御する。図１に示されたように、この等化方法は２つの段階で実施される。
【０００５】
（１）充電過程の間の等化
【０００６】
充電の過程において、１つの電池セルの電圧が他の電池セルの電圧よりも高いことがわかった場合には、上記等化制御回路は、充電電流の一部が上記抵抗器へ分路されるように、その電池セルと並列なスイッチをオンにし、それゆえ、より高い電圧の電池セルの充電速度が低下し、これらの電池セルの電圧が均一になる。
【０００７】
（２）放電過程の間の等化
【０００８】
放電の過程において、１つの電池セルの電圧が他の電池セルの電圧よりも高いことがわかった場合には、上記等化制御回路は、その電池セルと並列なＱｘスイッチをオンにし、より高い電圧のその電池セルが２つの放電ループ、すなわち、１．負荷装置と２．並列バイパス抵抗器Ｒｘとを有するようにする。このようにすることで、より高い電圧のその電池セルの電圧がいっそう速く低下して、これらの電池セルの電圧が均一になる。
【０００９】
図１に示された電池電圧等化制御回路には、受動等化方式が採用されている。余剰エネルギー（より高い電圧の電池セルが余剰エネルギーを蓄積する）が、等化抵抗器Ｒによって熱という形で消費される。余剰エネルギーの効率は、このシステムが付加的な熱放散を取り扱う必要があるにもかかわらず、ゼロである。加えて、等化スイッチ、抵抗器および電圧等化制御回路は通常、基板のスペースを節約するために、特定の制御チップに一体化されている。このチップの熱放散能力に限界があるため、等化電流は通常、１００ミリアンペア（ｍＡ）以内であろう。その結果、大容量電池システムの場合には、電圧等化の全過程は、少なくとも８時間かあるいはそれよりも長いことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明の実施形態の目的は、電池エネルギーの利用を改善するような電池システムのための電圧等化装置を提供することである。この発明の実施形態はまた電池システムのための電圧等化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、この発明の実施形態によれば、３つ以上の直列電池セルを備えた電池システムのための電圧等化装置が提供される。この電圧等化装置は、
一次巻線、磁心（鉄心のような）および複数の二次巻線を含む相互誘導器（電流相互誘導器あるいは電圧相互誘導器のような）あるいは変圧器と、
上記一次巻線に直列に接続された第１スイッチであって、この第１スイッチと上記一次巻線とが上記電池システムと並列に接続されている第１スイッチと、
それぞれが上記二次巻線に直列に接続された複数の第２スイッチであって、これらの第２スイッチと上記二次巻線とが上記電池セルと並列に接続されている第２スイッチと、
上記電池システムにおけるそれぞれの電池セルの電圧を試験するとともに第１スイッチおよび第２スイッチのオフおよびオンを制御し、また、上記電池システムが充電される場合に、最も高い電圧の電池セルと並列な第２スイッチをオンにして、第１設定時間の後に、最も高い電圧の電池セルと並列なその第２スイッチをオフにすると共に第１スイッチをオンにするように構成された電圧等化制御回路と
を含んでいる。
【００１２】
この発明の実施形態によれば、電池システムのための別の電圧等化装置がさらに提供される。この電圧等化装置は、
一次巻線、磁心（鉄心のような）および複数の二次巻線を含む相互誘導器（電流相互誘導器あるいは電圧相互誘導器のような）あるいは変圧器と、
上記一次巻線に直列に接続された第１スイッチであって、この第１スイッチと上記一次巻線とが電池システムと並列に接続されている第１スイッチと、
それぞれが上記二次巻線に直列に接続された複数の第２スイッチであって、これらの第２スイッチと上記二次巻線とが電池セルに並列と接続されている第２スイッチと、
上記電池システムにおけるそれぞれの電池セルの電圧を試験するとともに第１スイッチおよび第２スイッチのオフおよびオンを制御し、また、上記電池システムが放電される場合に、第１スイッチをオンにして、第２設定時間の後に、第１スイッチをオフにすると共に、最も低い電圧の電池セルと並列な第２スイッチをオンにするように構成された電圧等化制御回路と
を含んでいる。
【００１３】
この発明の実施形態によれば、電池システムのための電圧等化方法がさらに提供される。この電圧等化方法は、
電池システムが充電されるのかそれとも放電されるのかを判定することと、
上記電池システムにおけるそれぞれの電池セルの電圧を試験することと、および
上記電池システムが充電される場合に、最も高い電圧の電池セルと並列な第２スイッチをオンにして、最も高い電圧の電池セルと並列な第２スイッチが第１設定時間だけオンとなった後に最も高い電圧の電池セルと並列な第２スイッチをオフにすると共に上記電池システムと並列な第１スイッチをオンにし、あるいは、上記電池システムが放電される場合に、上記電池システムと並列な第１スイッチをオンにして、第１スイッチが第２設定時間だけオンとなった後に第１スイッチをオフにすると共に最も低い電圧の電池セルと並列な第２スイッチをオンにすることと
を含んでおり、
第２スイッチはそれぞれ、相互誘導器あるいは変圧器の二次巻線に直列に接続され、第２スイッチおよびこれらの二次巻線は電池セルと並列に接続されている。
【００１４】
この発明の実施形態では、余剰エネルギーは、相互誘導器の巻線あるいは変圧器の巻線との連結部を介して、電池システムへ戻され、これによって、電池エネルギーの利用を改善する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
添付図面は、この明細書では、この発明の理解をさらに促進するために提供されており、また、この発明を限定することなくこの出願の一部を構成している。
【図１】図１は、従来技術における電池システムのための電圧等化装置の回路を示している概略図である。
【図２】図２は、この発明のある実施形態による電池システムのための電圧等化装置の回路を示している概略図である。
【図３】図３は、この発明のある実施形態による電圧等化制御回路の構造を示しているブロック図である。
【図４】図４は、この発明のある実施形態による電池システムのための電圧等化方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明のある実施形態では、直列電池セルからなる電池システムに、変圧器の備わった能動的な等化制御回路が付加されているので、余剰エネルギーが電池システムと１つの電池セルとの間に移送されて、電池セル電圧の等化と電池エネルギーの利用の改善との目的が達成される。この発明のいくつかの実施形態が、３つの直列電池セルから作られた電池システムを参照して、これ以降、説明される。この発明の実施において、電池システムは２つ以上の直列電池セルから作ることができ、従って、電池システムにおける直列電池セルの数は限定されない。
【００１７】
図２に示されたように、この電池システムの電圧等化制御回路には、変圧器、複数のスイッチおよび電圧等化制御回路が含まれている。変圧器には、一次巻線Ｌ、磁心（鉄心のような）および二次巻線（例えば、Ｌ１，Ｌ２およびＬ３）が含まれている。一次巻線および二次巻線は鉄心の周りに巻かれている。具体的には、図２に示された回路では、変圧器巻線（例えば、二次巻線Ｌ１，Ｌ２あるいはＬ３）およびスイッチ（例えば、Ｑ１，Ｑ２あるいはＱ３）が直列電池システムにおけるそれぞれの電池セルと並列であり、また、変圧器巻線（例えば、一次巻線Ｌ）およびスイッチ（例えば、Ｑ）が電池システム全体と並列である。これらのスイッチは電圧等化制御回路の制御の下で順にオフおよびオンにされるが、この電圧等化制御回路は、特定のチップ、あるいは論理回路、あるいはアナログ回路によって実施することができ、それによって、エネルギーはこの電池システム全体と個々の電池セルとの間で移送される。図２における変圧器はまた、相互誘導器（電流相互誘導器あるいは電圧相互誘導器のような）であってもよい。
【００１８】
図２に示された電池システムの電圧等化制御回路は、充電の過程および放電の過程の両方において等化を実現することができる。
【００１９】
（１）充電過程の間の等化
【００２０】
充電器が電池システムを充電する場合に、電圧等化制御回路は、すべてのスイッチ（例えば、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３およびＱ）をまずオフにし、次いで、あらゆる電池セルの電圧を常時、試験する。１つの電池セル（図２においてはＵ３と仮定する）の電圧が他の電池セルの電圧よりも高いことが検知されると、上記等化制御回路は充電等化過程を開始する。初めに、最も高い電圧の電池セルＵ３と並列なスイッチＱ３がオンにされて、電池セルＵ３の電圧が対応する二次巻線Ｌ３に印加される。変圧器の巻線のインダクタンスによって電流の突然の変化が抑制されるので、Ｌ３を通過する電流が線形状に増加するとともに誘導起電力（図２に、正の方向における黒い点で示されたような）が誘導されるであろう。この誘導起電力は、その絶対値が電池セルの電圧に等しく、また、極性が逆である。電流がある高さに達すると、Ｑ３はオフにされる。Ｌ３の電流が線形状に増加するので、電流の強度は、電圧等化制御回路によって設定されかつ制御することのできるＱ３のオン状態時間に従って決定される。通常は、オン状態は数マイクロ秒続くか、さもなければ、Ｌ３における電流は、短絡電池セルに生じるであろうその飽和電流を超えるまで、連続的に増加するであろう。Ｑ３がオフにされると、二次巻線Ｌ３における電流は即座にゼロまで低下するので、逆誘導起電力がＬ３によって生成される（図２での負の方向における黒い点）。一方では、誘導起電力が、変圧器の相互誘導のために一次巻線Ｌによって生成される。この起電力もまた、黒い点の方向において負である。電圧等化制御回路は一次スイッチＱをオンにする。その後、Ｌによって生成された誘導起電力は、一次巻線から流出するとともに、負荷装置、充電器および電池システムの共通端部に印加されるであろう。このことは、負荷装置に電力を供給するためと電池システムを充電するために、余剰エネルギーが変圧器巻線の連結部を介して電源装置へ戻し移送される、ということを意味している。Ｑのオン状態時間もまた、上記等化制御回路によって制御されるとともに規制される。設定されたオン状態時間が経過すると、スイッチＱがオフにされる。この過程は循環的に起きるので、電圧等化制御回路は、電池セルの電圧を常時、試験するとともに、電圧がより高い電池セルのエネルギーの一部を、充電が終わるまで充電するために解放し、その結果、１つの電池セルの速い充電のためにシステム全体が充分に充電されないという問題を回避することができる。
【００２１】
（２）放電過程の間の等化
【００２２】
電池システムが負荷装置へ放電されると、電圧等化制御回路は、すべてのスイッチをまずオフにし、次いで、あらゆる電池セルの電圧を常時、試験する。１つの電池セル（図２においてＵ１であると仮定する）の電圧が他の電池セルの電圧よりも低いことが検知されると、上記等化制御回路は放電等化過程を開始する。初めに、一次スイッチＱがオンにされて、電池システムのすべての出力電圧が一次巻線Ｌに印加される。変圧器の巻線のインダクタンスによって電流の突然の変化が抑制されるので、巻線Ｌを通過する電流が線形状に増加するとともに、誘導起電力が巻線Ｌによって生成されるであろう。この誘導起電力は、その絶対値がこのシステムの電圧に等しく、また、極性が逆である（図２に示すような負の方向における黒い点）。Ｑのオン状態時間は、上記等化制御回路によって制御されるとともに規制される。設定されたオン状態時間（その電流がある強度まで上昇することを表わしている）が経過すると、スイッチＱがオフにされる。電流の強度もまた、オン状態時間に従って推定される。オン状態は通常、数マイクロ秒であるか、さもなければ、Ｌにおける電流は、短絡電池セルに生じるであろうその飽和電流を超えるまで、連続的に増加するであろう。スイッチＱがオフにされると、一次巻線における電流は即座に変動するので、一次巻線によって逆誘導起電力が生成されるであろう（図２での正の方向における黒い点）。一方では、二次巻線Ｌ１によってもまた、電流あるいは電圧の相互誘導のために、黒い点の方向に正である起電力が生成される。上記等化制御回路は、電圧がより低い電池セルＵ１と並列なスイッチＱ１をオンにする。その後、Ｕ１へ接続された二次巻線Ｌ１によって生成された誘導起電力は、Ｑ１がオン状態にあることから、電圧がより低いその電池セルを充電するためとＵ１の電圧を増大させるために、流出するであろう。他の二次巻線については、対応するスイッチがオフであるので、充電ループは形成されることがない。Ｑ１のオン状態時間もまた、上記等化制御回路によって制御されるとともに規制される。設定されたオン状態時間が経過すると、スイッチＱ１がオフにされる。この過程は循環的に起こるので、電圧等化制御回路は、電池セルの電圧を常時、試験するとともに、電圧がより低い電池セルのために電池システムのエネルギーの一部を、すべての電池セルのエネルギーが消費されるまで、変圧器の連結部を介して供給し、その結果、１つの電池セルの低い電圧のために電池システム全体が故障するという問題を回避することができる。
【００２３】
要約すれば、この発明の先行する実施形態における上記の能動的な等化方法では、余剰エネルギーは、変圧器の巻線連結の過程でほんの一部のエネルギーが失われるだけで、変圧器巻線の連結部を介して電池システムへ戻される（連結の効率は一般に８０％を超える）。電池エネルギーの利用は改善され、また、直列電池セルに関する電圧等化の効率は、より高く、特に、高電力および高電流の電池応用環境では、より高い。
【００２４】
図３は、この発明のある実施形態による電圧等化制御回路の構造を示しているブロック図である。図３に示されたように、この電圧等化制御回路には、電池システムが充電されるのかそれとも放電されるのかを判定するとともに状態信号を生成する判定ユニット３０１、この電池システムにおけるそれぞれの電池セルの電圧を試験するように構成された電圧試験ユニット３０２、および、判定ユニット３０１と電圧試験ユニット３０２とに接続された制御ユニット３０３が含まれている。制御ユニット３０３は、この電池システムが充電される場合には、最も高い電圧の電池セルと並列なスイッチ（例えば、Ｑ１，Ｑ２あるいはＱ３）をオンにし、次いで、ある設定時間が経過した後にそのスイッチをオフにしてスイッチＱをオンにし、さらに、電池システムが放電される場合には、スイッチＱをオンにし、次いで、ある設定時間が経過した後に、スイッチＱをオフにして最も低い電圧の電池セルと並列なスイッチ（例えば、Ｑ１，Ｑ２あるいはＱ３）をオンにするように構成されている。
【００２５】
制御ユニット３０３にはリセットユニットがさらに含まれているが、このリセットユニットは、充電過程においてこの電池システムのスイッチＱをある設定時間だけオンとなった後にそのスイッチＱをオフにし、放電過程において電池システムのスイッチＱ１，Ｑ２あるいはＱ３をある設定時間だけオンとなった後にそのスイッチＱ１，Ｑ２あるいはＱ３をオフにするように構成されている。
【００２６】
図３に示された電圧等化制御回路は、特定の制御チップの中にそれだけで一体化されていてもよく、あるいは、特定の制御チップの中に上記変圧器および上記スイッチとともに一体化されていてもよい。
【００２７】
この発明のある実施形態では、これらのスイッチは、三極管であってもよく、または、金属酸化膜半導体電界効果トランジスター（ＭＯＳＦＥＴ）あるいはオン状態およびオフ状態を有している他の制御可能部品であってもよい。
【００２８】
図４は、図２に示された回路を使用する電池システムのための電圧等化方法のフローチャートである。図４に示されたように、この方法には、以下のものが含まれている。
【００２９】
ブロック４０１：電池システムが充電されるのかそれとも放電されるのかについて判定される。電池システムが充電される場合には、この過程はブロック４０２へ進み、電池システムが放電される場合には、この過程はブロック４０７へ進む。
【００３０】
ブロック４０２：それぞれの電池セル（例えば、Ｕ１，Ｕ２およびＵ３）の電圧が試験される。
【００３１】
ブロック４０３：最も高い電圧の電池セル（Ｕ３のような）と並列なスイッチ（Ｑ３のような）がオンにされる。
【００３２】
ブロック４０４：最も高い電圧の電池セルと並列なスイッチ（Ｑ３のような）がオフにされ、そのスイッチ（Ｑ３のような）の設定オン状態時間が経過した後に、一次巻線と直列状態にあるスイッチＱがオンにされる。
【００３３】
ブロック４０５：スイッチＱの設定オン状態時間が経過した後に、スイッチＱがオフにされる。
【００３４】
ブロック４０６：充電が完了したかどうかが判定され、完了した場合にはこの過程は終了し、そうでない場合にはこの過程はブロック４０２へ進む。
【００３５】
ブロック４０７：それぞれの電池セル（例えば、Ｕ１，Ｕ２およびＵ３）の電圧が試験される。
【００３６】
ブロック４０８：一次巻線と直列状態にあるスイッチＱがオンにされる。
【００３７】
ブロック４０９：スイッチＱの設定オン状態時間が経過した後に、そのスイッチＱがオフにされ、最も低い電圧の電池セル（Ｕ１のような）と並列なスイッチ（Ｑ１のような）がオンにされる。
【００３８】
ブロック４１０：そのスイッチ（Ｑ１のような）の設定オン状態時間が経過した後に、そのスイッチ（Ｑ１のような）がオフにされる。
【００３９】
ブロック４１１：放電が完了したかどうかが判定され、完了した場合にはこの過程は終了し、そうでない場合にはこの過程はブロック４０７へ進む。
【００４０】
当業者にとって、先行する実施形態の方法におけるすべてのステップあるいは一部のステップをプログラムによって指示されたハードウェアで遂行することができる、ということはわかる。このプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体、例えば、読み出し専用メモリーあるいはランダムアクセスメモリー（ＲＯＭ／ＲＡＭ）、磁気ディスク、およびコンパクトディスクに保存することができる。
【００４１】
この発明の目的、技術的解決手段および利点は例示的な実施形態を通して説明されてきたが、この発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。当業者が、この発明の精神および適用範囲から逸脱することなく、この発明のさまざまな修正および変形を行うことができる、ということは明らかである。この発明は、修正および変形が特許請求の範囲あるいはそれらの均等物によって定義された保護の適用範囲に属する限り、それらの修正および変形を包含することが意図されている。
【図１】
2010124682.tif 000003
【図２】
2010124682.tif 000004
【図３】
2010124682.tif 000005
【図４】
2010124682.tif 000006